Institutul de mecanică optică Xi'an (XIOE) face progrese în captarea comunicațiilor cu laser spațial și cercetarea construcției de lanțuri

Recent, Laboratorul cheie de tehnologie de măsurare a preciziei spațiale (KLSPMT) al Academiei Chineze de Științe (CAS) a făcut noi progrese în achiziția de comunicații cu laser spațiale și construirea lanțului și a finalizat cu succes validarea pe orbită și rezultatele cercetării aferente au fost publicate în noiembrie 2023 sub titlul Demonstrație de comunicare optică spațială pe orbită cu timp de achiziție de 22 de secunde. Rezultatele cercetării au fost publicate în noiembrie 2023 în Optics Letters, un jurnal al Societății Optice din America, sub titlul Demonstrație de comunicare optică în spațiu pe orbită cu timp de achiziție de 22 de secunde. Co-primii autori ai lucrării sunt Xuan Wang și Junfeng Han, asistenți speciali de cercetare ai Laboratorului de urmărire optică, iar autorul corespunzător este Zhiyuan Chang.

Figura 1 Diagrama schematică a aceluiași experiment de comunicare cu laser interstelar pe orbită
Rețeaua de legături cu laser spațial este condiția de bază pentru realizarea comunicării cu laser spațial, iar modul de a captura și construi rapid și stabil legătura într-un timp scurt este cheia succesului rețelei, astfel încât realizarea unei capturi rapide și cu rază largă de raze și urmărirea fasciculului stabilă cu lățime de bandă mare și de înaltă precizie a devenit punctul central al tehnologiei. În general, terminalul de comunicații laser trebuie să petreacă mult timp pentru a finaliza lucrările de calibrare a coaxialității în orbită în stadiul incipient al intrării pe orbită. Eroarea de determinare a atitudinii platformei satelitului, eroarea de orbită, deformarea structurală cauzată de schimbările de mediu și alte motive vor duce la un câmp mare de incertitudine (FOU), crescând astfel dificultatea de captare și zeci de micro-arce ale unghiului de divergență al fasciculului. face captura bidirecțională pe orbită extrem de dificilă.
Pentru a finaliza mai rapid captarea legăturii de comunicație cu laser în orbită, echipa de cercetare propune o metodă de optimizare rapidă pe orbită folosind parametrii matricei de instalare ai sensibilizatorului de stele terminalului de comunicații laser. Această metodă poate reduce în mod eficient eroarea poziției de instalare a axei optice și mecanismul de ajustare cu precizie a terminalului de comunicație laser din cauza eliberării de stres a satelitului pe orbită. Prin corectarea cu pricepere a parametrilor matricei de instalare, precizia inițială de punctare a terminalului de comunicație laser poate fi mult îmbunătățită, iar intervalul câmpului de incertitudine poate fi redus, astfel încât să se îmbunătățească probabilitatea de captare a scanării a terminalului de comunicație laser pe orbită și să se reducă captura. timp.

Fig. 2 Rezultate experimentale ale captării pe orbită și construcției în lanț
Această activitate de cercetare se bazează pe o mulțime de acumulare teoretică și cercetări experimentale pe orbită de către echipa de cercetare a Laboratorului de urmărire optoelectronică și este susținută de Programul de implementare cheie al Academiei Chineze de Științe și Fundația Națională de Științe Naturale din China.